Działanie prostowników barierowych Schottky'ego i ich zastosowania

Plik Dioda Schottky'ego lub prostownik Schottky'ego Barrier jego nazwa pochodzi od niemieckiego fizyka „Waltera H. Schottky'ego” i jest diodą półprzewodnikową zaprojektowaną z metalem w złączu półprzewodnikowym. Charakteryzuje się niskim spadkiem napięcia przewodzenia i bardzo szybkim przełączaniem. We wczesnych dniach łączności bezprzewodowej używane są wykrywacze kocich wąsów, a we wczesnych zastosowaniach energetycznych używane były prostowniki metalowe, które można mierzyć za pomocą prymitywnych diod Schottky'ego. Pomimo faktu, że w dzisiejszej zaawansowanej technologii elektroniki diody te mają kilka zastosowań. W rzeczywistości jest to jedno z najstarszych urządzeń półprzewodnikowych w rzeczywistości. Jako urządzenie półprzewodnikowe z metalu, jego zastosowania można prześledzić wstecz do 1900 roku, gdzie detektory kryształów, detektory kocich wąsów i tym podobne były efektywnymi diodami barierowymi Schottky'ego.

Prostownik Bariery Schottky'ego?

Bariera Schottky'ego dioda prostownicza jest elementem elektronicznym który jest zwykle używany w aplikacjach RF, takich jak mikser lub dioda detektora. Ta dioda jest również używana w zastosowaniach energetycznych, takich jak prostownik, ze względu na jej cechy, takie jak niski spadek napięcia przewodzenia, ważny dla niższych poziomów strat mocy, w przeciwieństwie do normalnego Diody złączowe PN.

Prostownik bariery Schottky'ego

Symbol diody Schottky'ego jest podobny do podstawowego symbolu obwodu diody. Ten symbol diody różni się od inne rodzaje diod poprzez dodanie dwóch dodatkowych nóg na pasku na symbolu.

Symbol prostownika bariery Schottky'ego

Budowa diody Schottky'ego Barriera

W tej diodzie połączenie utworzone między metalem a półprzewodnikiem w celu utworzenia bariery Schottky'ego, tj. Strona metalowa działa jak anoda, a półprzewodnik typu n działa jako katoda. Wybór kombinacji metalu i półprzewodnika decyduje o napięciu przewodzenia diody. Zarówno półprzewodnik typu p, jak i półprzewodnik typu n mogą zwiększyć bariery Schottky'ego, ale półprzewodnik typu p ma niskie napięcie przewodzenia w przeciwieństwie do półprzewodnika typu n.

Budowa diody Schottky'ego Barriera

Jak wiemy, napięcie przewodzenia jest odwrotnie proporcjonalne do prądu odpływu, co oznacza, że ​​jeśli to napięcie jest niskie, prąd odpływu wstecznego jest wysoki, co nie jest preferowane. Dlatego używamy typu n materiał półprzewodnikowy w tej diodzie. Typowe metale używane w montażu diody barierowej Schottky'ego to platyna, wolfram lub chrom, molibden, krzemek palladu, krzemek platyny, złoto itp.

Działanie diody Schottky'ego Barriera

Jak pokazano na poniższym rysunku, gdy napięcie jest przyłożone do diody w taki sposób, że metal ma wartość + Ve w stosunku do półprzewodnik . Jest to urządzenie jednobiegunowe, ponieważ ma elektrony jako większość nośników ładunku po obu stronach złącza. Kiedy te dwa stykają się, elektrony zaczynają płynąć w obu kierunkach przez interfejs metal-półprzewodnik.

Działanie diody Schottky'ego Barriera

Dlatego w pobliżu złącza nie ma kształtów obszaru zubożenia, to znaczy nie ma dużego prądu z metalu do półprzewodnika w odwrotnym polaryzacji. Ze względu na czas rekombinacji elektron-dziura, opóźnienie w diodach złączowych nie występuje. Półprzewodniki typu N mają wyższą energię potencjalną w przeciwieństwie do elektronów metali. Zwiększone napięcie na diodzie będzie przeciwne wbudowanemu potencjałowi i ułatwi przepływ prądu.

Zalety i wady

Diody Schottky'ego są używane w wielu zastosowaniach, w których inne rodzaje diod nie będą również działać. Oferują szereg korzyści, między innymi.

• Niskie napięcie włączenia
• Szybki czas regeneracji
• Niska pojemność złącza
• Wysoka wydajność i wysoka gęstość prądu
• Te diody działają na wysokich częstotliwościach.
• Diody te generują mniej niepotrzebnych szumów niż dioda złączowa P-N
• Główną wadą diody Schottky'ego jest to, że generuje ona duży prąd nasycenia wstecznego niż dioda złączowa p-n

Charakterystyka V-I

• Charakterystykę V-I diody Schottky'ego pokazano na poniższym rysunku. Pionowa linia na rysunku oznacza przepływ prądu przez diodę, a linia pozioma oznacza napięcie przyłożone do diody.
• Charakterystyki V-I tej diody są w przybliżeniu związane z diodą złączową P-N. Ale spadek napięcia do przodu tej diody jest bardzo mały w porównaniu z diodą złączową P-N.
• Spadek napięcia w przewodzie diody Schottky'ego wynosi od 0,2 do 0,3 V, podczas gdy spadek napięcia w przewodzie krzemowej diody złączowej P-N wynosi od 0,6 do 0,7 wolta.
• Jeśli napięcie polaryzacji do przodu jest wyższe niż 0,2 lub 0,3 V, wówczas przepływ prądu zaczyna przepływać przez diodę.
• W tej diodzie odwrotny prąd nasycenia występuje przy bardzo niskim napięciu, w przeciwieństwie do diody krzemowej.

Charakterystyka V-I diody Schottky'ego i diody normalnej

Zastosowania diody Schottky'ego

Schottky diody są używane do wielu celów które obejmują następujące

• Diody Schottky'ego są używane jako prostowniki w obwodach aplikacyjnych dużej mocy
• Diody Schottky'ego są używane w różnych aplikacjach, takich jak RF, moc, sygnał detekcji, obwody logiczne
• Diody Schottky'ego odgrywają istotną rolę w obwodach GaAs
• Diody Schottky'ego stosowane w samodzielnym systemie PV (fotowoltaicznym) w celu powstrzymania rozładowania akumulatorów przez panele słoneczne w nocy, a także w systemie połączeń sieciowych.
• Diody Schottky'ego są używane w zastosowaniach związanych z utrzymywaniem napięcia.

Tak więc wszystko to dotyczy działania prostowników barierowych Schottky'ego i ich zastosowań. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto w przypadku jakichkolwiek wątpliwości dotyczących tego artykułu lub realizacji jakichkolwiek projektów elektrycznych prosimy o podanie cennych sugestii w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna funkcja diody Schottky'ego?